Về mặt thực nghiệm, chúng ta biết rằng khi thể tích của một chất khí giảm thì áp suất tăng, nhưng chúng ta không biết mối quan hệ định lượng giữa áp suất và thể tích của chất khí.
Bạn đang xem: Hệ Thức Định Luật Bôi-Lơ-Ma-Ri-Ốt, Quá Trình Đẳng Nhiệt, Định Luật Bôi
Bạn đang xem: Hệ Thống Định Luật Lulu-lemariot
Trong bài viết này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu cụ thể quá trình đẳng nhiệt là gì? Định luật Boyle Mariotte nói gì? Công thức tính của quá trình đẳng nhiệt hay biểu thức của định luật Boyle- Mariot được viết như thế nào? để trả lời câu hỏi trên.
I. Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái
Trạng thái của một chất khí được xác định bởi thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T.
Các giá trị p, V và T này được gọi là các tham số trạng thái. Giữa các thông số trạng thái của một lượng khí có mối quan hệ nhất định.
- Lượng khí có thể biến đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác bằng các quá trình biến đổi trạng thái.
Trong hầu hết các quá trình tự nhiên, cả ba tham số trạng thái đều thay đổi. Tuy nhiên, cũng có thể thực hiện các quy trình trong đó chỉ có hai tham số là biến và một tham số là hằng số. Các quá trình này được gọi là isoprocesses.
II. Thế nào là một quá trình đẳng nhiệt?
Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ không đổi.
III. Định luật Boyle Mariotte
1. Đặt vấn đề
Khi nhiệt độ không đổi, nếu thể tích của một chất khí giảm thì áp suất của nó tăng. Nhưng có phải áp suất tăng tỷ lệ nghịch với khối lượng? Để trả lời câu hỏi này chúng ta phải dựa vào thí nghiệm.
2. Thí nghiệm
- Thay đổi thể tích một lượng khí, đo áp suất tương ứng với từng thể tích ta có kết quả sau:
| Thể tích V (cm3) | Áp suất p (105Pa) | pv |
| 20 | 1,00 | 2 |
| mười | 2,00 | 2 |
| 40 | 0,50 | 2 |
| 30 | 0,67 | 2 |
Trong một quá trình đẳng nhiệt của một khối lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
3. Định luật Boyle Mariotte
Phát biểu: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
- Công thức, biểu thức định luật Boyle- Mariot:
Đẹp
- Định luật trên được nhà vật lý người Anh Boyle (Boyle, 1627 - 1691) phát hiện năm 1662 và nhà vật lý người Pháp Mariot (Mariotte, 1620 - 1684) cũng độc lập phát hiện năm 1662. 1676 nên được gọi là định luật Boyle-Mariot.
- Nếu p1,V1">p1, V1 là áp suất và thể tích của khí ở trạng thái 1; p2,V2">p2, V2 là áp suất và thể tích của khí này ở trạng thái 2 thì theo định luật Boyle - Mariotte, chúng ta có:
IV. đường đẳng nhiệt
Đường biểu thị sự thay đổi của áp suất đối với thể tích ở nhiệt độ không đổi được gọi là đường đẳng nhiệt. Trong hệ tọa độ (p,V)">(p, V) đường thẳng này là một đường hypebol.
- Ứng với các nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng khí thì có các đường đẳng nhiệt khác nhau.
- Đường đẳng nhiệt trên ứng với nhiệt độ cao hơn đường đẳng nhiệt dưới.
V. Bài tập ứng dụng của quá trình đẳng nhiệt, biểu thức định luật Boyle - định luật Mariot
* Bài 1 trang 159 SGK Vật Lý 10: Kể tên các thông số trạng thái của chất khí
° Giải bài 1 trang 159 SGK Vật Lý 10:
◊ Có ba thông số trạng thái của khí:
+ Nhấn (P). Đơn vị in: Paxcan (Pa); N/m2; khí quyển (atm); milimét thủy ngân (mmHg).
1Pa = 1N/m2; 1 atm = 1,013,105 Pa; 1 atm = 760 mmHg.
+ Thể tích (V). Đơn vị: cm3; lít; m3.
1cm3 = 10(-6)m3; 1 lít = 1dm3 = 10(-3)(m3)
+ Nhiệt độ tuyệt đối (T): Đơn vị: Kelvin, ký hiệu K.
- Mối quan hệ giữa nhiệt độ Kelvin và nhiệt độ Celsius: T = t + 273
* Bài 2 trang 159 SGK Vật Lý 10: Thế nào là một quá trình đẳng nhiệt?
° Giải bài 2 trang 159 SGK Vật Lý 10:
Quá trình đẳng nhiệt là quá trình làm thay đổi trạng thái của một lượng khí nhất định, trong đó nhiệt độ không đổi.
* Bài 3 trang 159 SGK Vật Lý 10: Kể tên và viết ra hệ thức của định luật Boyle-Mariot.
° Lời giải bài 3 trang 159 SGK Vật Lý 10:
- Định luật Boyle-Mariot: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
- Biểu thức của định luật Boyle - Mariotte:
Đẹp:
Xem thêm: dép tommy có tốt không
* Bài 4 trang 159 SGK Vật Lý 10: Đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p, V) có hình dạng gì?
° Giải bài 4 trang 159 SGK Vật Lý 10:
- Đường biểu thị sự thay đổi của áp suất đối với thể tích ở nhiệt độ không đổi được gọi là đường đẳng nhiệt. Trong hệ tọa độ (p, V), đường thẳng này là một đường hypebol.
* Bài 5 trang 159 SGK Vật Lý 10: Đại lượng nào sau đây không phải là thông số trạng thái của chất khí?
A. Khối lượng
B. Đại chúng
C. Nhiệt độ tuyệt đối
D. Áp lực
° Giải bài 5 trang 159 SGK Vật Lý 10:
◊ Chọn câu trả lời: B. Khối lượng
- Vì trạng thái của một chất khí được xác định bởi các thông số trạng thái: áp suất p, thể tích V và nhiệt độ tuyệt đối T.
* Bài 6 trang 159 SGK Vật Lý 10: Phương trình nào sau đây KHÔNG phù hợp với định luật Boyle-Mariot?
AB
° Giải bài 6 trang 159 SGK Vật Lý 10:
◊ Chọn câu trả lời: C.
- Theo định luật Boyle - Mariot phát biểu như sau: Ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất p và thể tích V của một lượng khí xác định là một hằng số: pV = const.
* Bài 7 trang 159 SGK Vật Lý 10: Điều nào sau đây tương ứng với định luật Boyle - định luật Marion?
MỘT.
b.
C.
Đ.
° Giải bài 7 trang 159 SGK Vật Lý 10:
◊ Chọn câu trả lời: A.
* Bài 8 trang 159 SGK Vật Lý 10: Một xi lanh chứa 150 cm3 khí ở áp suất 2105 Pa. Pít-tông nén không khí trong xi lanh còn 100 cm3. Tính áp suất của khí trong xilanh lúc này, biết nhiệt độ không đổi.
° Lời giải bài 8 trang 159 SGK Vật Lý 10:
- Khi ở trạng thái 1 ta có: p1 = 2,5.105(Pa); V1 = 150cm3
- Khi chúng ta ở trạng thái 2, chúng ta có: p2 = ? (Bố); V2 = 100cm3
Áp dụng công thức cho quá trình đẳng nhiệt, ta có:
- Kết luận: Tính áp suất của khí trong xilanh lúc đó là 3.105(Pa).
* Bài 9 trang 159 SGK Vật Lý 10: Một quả bóng có dung tích 2,5 lít. Không khí được bơm vào quả bóng với áp suất 105 Pa. Mỗi máy bơm có thể bơm được 125 cm3 không khí. Tính áp suất của không khí trong quả bóng bay sau 45 lần bơm. Coi quả bóng bay trước khi bơm không có không khí và trong quá trình bơm nhiệt độ của không khí không thay đổi.
Xem thêm: Soạn bài Cổng trường mở ra Ngữ văn 7 Vnen Bài 1: Cổng trường mở ra
° Giải bài 9 trang 159 SGK Vật Lý 10:
- Sau 45 lần bơm, người ta đưa vào bên ngoài quả bóng một lượng khí có thể tích và áp suất lần lượt là:
V1 = 45. 125 cm3 = 5625 cm3
P1 = 105Pa
- Khi cho toàn bộ lượng khí trên vào quả cầu thì nó có thể tích bằng thể tích quả cầu:
V2= 2,5 lít = 2500 cm3
và áp suất P2
- Quá trình đẳng nhiệt, áp dụng công thức của định luật Boyle-Mariot:
- Kết luận: Áp suất của khí trong quả bóng bay sau 45 lần bơm là 2,25.105(Pa).
Xem thêm: kenhnguoiban có tốt không
Bình luận